種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀的影響

種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀的影響

近年來(lái)，湖南省玉米種植面積和總產(chǎn)值不斷增加。2012年，種植面積為45.33萬(wàn)公頃hm，總面積為58萬(wàn)公里。然而湖南省玉米單產(chǎn)水平相對(duì)較低,2010年全省玉米平均產(chǎn)量?jī)H5550kg/hm2,除受自然災(zāi)害影響外,主要存在著市場(chǎng)品種繁多,缺少骨干品種,高產(chǎn)栽培技術(shù)集成度低等問(wèn)題。有研究表明種植密度和玉米產(chǎn)量呈二次曲線關(guān)系,提高種植密度是玉米增產(chǎn)的重要措施。但玉米對(duì)種植密度的變化十分敏感,密度過(guò)高會(huì)降低品種的綜合抗逆性,加劇植株間對(duì)光照、水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng),出現(xiàn)空桿,導(dǎo)致單株有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重降低。因此,合理密植是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)栽培、提高玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵。該研究以近年來(lái)推廣面積較大或新審定通過(guò)的13個(gè)雜交玉米品種為材料,進(jìn)行了不同種植密度比較試驗(yàn),并對(duì)各玉米品種的產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行了比較分析,旨在為湖南省玉米主推品種的選擇以及適宜種植密度的確定提供科學(xué)依據(jù)。1材料和方法1.1材料表面1.1.1洛玉1號(hào)、洛玉18號(hào)、花天玉1號(hào)、花溪8號(hào)、湘康玉8號(hào)、洛玉18號(hào)、花溪8號(hào)、金中國(guó)8號(hào)、國(guó)玉8號(hào)、國(guó)玉8號(hào)、國(guó)玉8號(hào)參試玉米品種共13個(gè),分別為三北89、渝單19號(hào)、洛玉1號(hào)、奧玉17、天玉3000、成單22、湘康玉1號(hào)、東單80、中單808、科玉8號(hào)、會(huì)單4號(hào)、貴單8號(hào)和渝單8號(hào)。1.1.2慈利縣玉米種植分布及生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀試驗(yàn)地為長(zhǎng)沙縣湖南高橋玉米綜合試驗(yàn)站、慈利縣水淌村示范基地。慈利縣是湖南省玉米種植大縣,其地理、生態(tài)環(huán)境在湖南及西南山區(qū)具有典型性。試驗(yàn)地海拔320m,土壤為灰紅土,地勢(shì)平坦,土壤肥力中上等,其地理、生態(tài)環(huán)境在湖南及西南山區(qū)具有典型性。1.2“h2”品種,單次運(yùn)行處理采用裂區(qū)設(shè)計(jì),密度為主處理,按低密度(4.65萬(wàn)株/hm2)和高密度(6.15萬(wàn)株/hm2)栽種,品種為副處理,田間隨機(jī)完全區(qū)組排列,3次重復(fù)。4行區(qū),小區(qū)面積15.6m2(6m×2.6m),中間2行收獲計(jì)產(chǎn)。按全國(guó)玉米區(qū)域試驗(yàn)記載標(biāo)準(zhǔn)考察各性狀,采用MicrosoftExcel2003和DPS7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。1.3施肥與施肥2012年3月24日采用人工點(diǎn)穴播種,每穴3粒種子,施豬糞水22.5t/hm2,施45%俄羅斯復(fù)合肥375kg/hm2作基肥。4月27日間、定苗,每穴留1株。4月30日施苗肥,豬糞水30t/hm2,尿素225kg/hm2。5月20日施穗肥,碳銨1.5t/hm2。各處理于8月9日收獲。2結(jié)果與分析2.1種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響方差分析的結(jié)果表明,試驗(yàn)區(qū)組間產(chǎn)量差異不顯著,主處理密度間產(chǎn)量差異極顯著(P=0.0033<0.01),副處理品種間產(chǎn)量差異極顯著(P=0.0001<0.01),且密度和品種間互作也達(dá)到顯著水平(P=0.0349<0.05)。由表1可知,多數(shù)品種在2種密度條件下的產(chǎn)量差異不大,只有洛玉1號(hào)和中單808的產(chǎn)量差異較大,說(shuō)明不同品種對(duì)種植密度的適應(yīng)能力不同,提高種植密度時(shí)應(yīng)該選擇耐密性強(qiáng)的品種。低種植密度時(shí),參試品種產(chǎn)量在5581.50~8765.40kg/hm2之間,平均為8047.50kg/hm2,渝單19號(hào)產(chǎn)量最高,居第1位,其余產(chǎn)量排序依次為中單808>科玉8號(hào)>天玉3000>東單80>貴單8號(hào)>成單22>渝單8號(hào)>洛玉1號(hào)>湘康玉1號(hào)>奧玉17>三北89>會(huì)單4號(hào)。高種植密度時(shí),參試品種產(chǎn)量在6047.25~9521.85kg/hm2之間,平均為8520.09kg/hm2,洛玉1號(hào)產(chǎn)量最高,居第1位,其余產(chǎn)量排序依次為渝單19號(hào)>科玉8號(hào)>東單80>天玉3000>貴單8號(hào)>中單808>成單22>渝單8號(hào)>奧玉17>湘康玉1號(hào)>三北89>會(huì)單4號(hào)。參試品種的產(chǎn)量隨著密度的增加均有一定程度的提高,說(shuō)明提高玉米種植密度可以提高單位面積的產(chǎn)量。2.2不同品種、不同種植密度下洛玉1號(hào)、7.不同種植密度下各參試品種平均產(chǎn)量的多重比較(新復(fù)極差法)結(jié)果表明:種植密度對(duì)品種產(chǎn)量有明顯的影響,高密度比低密度增產(chǎn)達(dá)到極顯著水平(P=0.0033<0.01)。各玉米品種間產(chǎn)量差異顯著性分析如表2所示。低種植密度時(shí),渝單19號(hào)產(chǎn)量最高,其與中單808、科玉8號(hào)、天玉3000、東單80、貴單8號(hào)的產(chǎn)量差異不顯著,而和其他品種的差異達(dá)極顯著水平。高種植密度時(shí),洛玉1號(hào)產(chǎn)量最高,其與渝單19號(hào)的產(chǎn)量差異不顯著,與科玉8號(hào)、東單80、天玉3000的產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平,與其他品種的產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。各玉米品種在不同種植密度下的平均產(chǎn)量多重比較結(jié)果表明,渝單19號(hào)產(chǎn)量最高,其與科玉8號(hào)、洛玉1號(hào)、天玉3000、東單80、貴單8號(hào)、中單808的產(chǎn)量差異不顯著,而和其他品種的產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。洛玉1號(hào)和東單80高種植密度比低種植密度增產(chǎn)16.04%和7.13%,增產(chǎn)達(dá)到極顯著水平。渝單19號(hào)、天玉3000、成單22、科玉8號(hào)、會(huì)單4號(hào)和貴單8號(hào)高種植密度比低種植密度的增幅在5.31%~8.35%之間,增產(chǎn)達(dá)到顯著水平。三北89、奧玉17、湘康玉1號(hào)、中單808和渝單8號(hào)高密度比低密度的增幅在1.58%~5.03%之間,增產(chǎn)不顯著。2.3高種植密度對(duì)穗粗、穗行數(shù)、空桿率的影響由表3可知,各參試品種的生育期在108~122d之間,貴單8號(hào)和渝單8號(hào)最長(zhǎng),會(huì)單4號(hào)最短,所有品種在當(dāng)?shù)囟寄軌蛘３墒?且密度對(duì)各品種生育期沒(méi)有影響。株高在261~327cm之間,中單808最高,會(huì)單4號(hào)最矮;中單808和科玉8號(hào)在高種植密度下株高增加超過(guò)10cm,增幅超過(guò)3.95%;渝單19號(hào)和貴單8號(hào)在不同種植密度下的株高變化不大,增幅小于0.50%。穗位高在111~172cm之間,貴單8號(hào)最高,湘康玉1號(hào)最矮;湘康玉1號(hào)和中單808在高種植密度下穗位高增加超過(guò)10cm,增幅超過(guò)10.81%;三北89和奧玉17在高種植密度下穗位高只增加1cm,增幅小于0.8%。莖粗在2.20~2.56cm之間,天玉3000最粗,三北89最細(xì);中單808和科玉8號(hào)在高種植密度下莖粗減少超過(guò)0.28cm,減幅大于10.98%;會(huì)單4號(hào)在高種植密度下莖粗減少較少,減幅為2.96%。穗長(zhǎng)在14.5~21.2cm之間,天玉3000最長(zhǎng),會(huì)單4號(hào)最短;天玉3000和成單22在高種植密度下穗長(zhǎng)減少超過(guò)2.6cm,減幅大于12.87%;洛玉1號(hào)在高種植密度下穗長(zhǎng)減少0.6cm,減幅為3.66%。穗粗在4.4~5.7cm之間,東單80最粗,會(huì)單4號(hào)最細(xì);湘康玉1號(hào)在高種植密度下穗粗減少0.3cm,減幅為5.56%;洛玉1號(hào)、貴單8號(hào)和渝單8號(hào)種植密度增加后穗粗沒(méi)有變化。禿尖長(zhǎng)在0~1.8cm之間,渝單19號(hào)最長(zhǎng);奧玉17、科玉8號(hào)、會(huì)單4號(hào)在高種植密度下禿尖長(zhǎng)增加較大,增幅超過(guò)28.57%;渝單19號(hào)、天玉3000、成單22、貴單8號(hào)在高種植密度下禿尖長(zhǎng)減少。穗行數(shù)在13.6~18.8行之間,東單80最多,科玉8號(hào)最少,密度對(duì)各品種穗行數(shù)影響較小,在高種植密度下各品種穗行數(shù)的減幅小于1.5%。行粒數(shù)在27.2~41.5粒之間,科玉8號(hào)最多,會(huì)單4號(hào)最少;三北89、中單808、科玉8號(hào)、渝單8號(hào)在高種植密度下行粒數(shù)減少超過(guò)5粒,減幅大于15%;洛玉1號(hào)在高種植密度下行粒數(shù)減少1.90粒,減幅為5.25%。千粒重在306~383g之間,貴單8號(hào)最重,會(huì)單4號(hào)最輕,種植密度對(duì)各品種千粒重影響較小,在高種植密度下各品種千粒重的減幅小于0.7%?？諚U率在0~3.6%之間,中單808空桿率最高,在低種植密度下各品種均無(wú)空桿發(fā)生,在高種植密度下渝單19號(hào)、奧玉17、天玉3000、中單808均出現(xiàn)空桿。不同種植密度下各玉米品種的主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)如表4所示,株高、穗位高、禿尖長(zhǎng)、空桿率在增密后都有所增加,生育期在增密后沒(méi)有變化,莖粗、穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重在增密后都減少,其中行粒數(shù)差異達(dá)到了10%以上,說(shuō)明密度對(duì)其影響大;莖粗、穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)差異達(dá)到了5%以上,說(shuō)明種植密度對(duì)其有較大影響;生育期、株高、穗位高、穗粗、穗行數(shù)、千粒重差異在5%以內(nèi),說(shuō)明種植密度對(duì)其影響相對(duì)較小。方差分析結(jié)果表明,空桿率、行粒數(shù)、莖粗、穗長(zhǎng)在不同種植密度之間存在顯著差異。3種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量的影響(1)提高種植密度是提高玉米產(chǎn)量的主要途徑。不同玉米品種在一定的海拔高度下都有其適宜的種植密度,而增密后的增產(chǎn)幅度取決于品種自身特性。洛玉1號(hào)高種植密度比低種植密度增產(chǎn)16.04%,增幅最高,其他品種的增幅均沒(méi)有超過(guò)10%。綜合來(lái)看,洛玉1號(hào)、渝單19號(hào)、科玉8號(hào)、東單80和天玉3000在高種植密度下產(chǎn)量相對(duì)較高,均超過(guò)9000kg/hm2,適合在當(dāng)?shù)胤N植,且增加種植密度后增產(chǎn)均超過(guò)5%。會(huì)單4號(hào)高種植密度比低種植密度增產(chǎn)8.35%,增幅居第2,但是在兩種密度條件下產(chǎn)量水平都偏低,不適合在當(dāng)?shù)赝茝V種植。(2)增加種植密度對(duì)各玉米品種的植株、果穗性狀和抗逆性狀均有一定影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:增加種植密度對(duì)空桿率、莖粗、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)、禿尖長(zhǎng)影響較大,而對(duì)生育期、株高、穗位高、穗粗、穗行數(shù)、千粒重影響較小。增加種植密度對(duì)各玉米品種的生育期沒(méi)有影響,但是會(huì)降低品種的抗逆性,具體表現(xiàn)為株高、穗位高增加,植株重心升高,加上莖稈變細(xì),增加了倒伏、倒折發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),而一些不耐密的品種還會(huì)表現(xiàn)出空桿率提高和禿尖長(zhǎng)增加。田間調(diào)查結(jié)果還發(fā)現(xiàn),增加種植密度后紋枯病略有加重,但差異不明顯。在栽培管理和施肥水平相同的前提下,在高種植密度下玉米單株養(yǎng)分供應(yīng)相對(duì)不足、通風(fēng)透光性相對(duì)較差,由于抗逆性下降,使得一些品種的增產(chǎn)潛力下降、甚至發(fā)揮不出來(lái)。穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因子在增密后都有所下降,而行粒數(shù)減少是該研究中一些品種增密后增產(chǎn)不顯著的主要原因。(3)目前湖南省推廣的品種大多為高稈、大穗、中晚熟玉米品種,雖然各參試品種在增加種植密度后都表現(xiàn)出一定的增產(chǎn)潛力,但是只有洛玉1號(hào)的整體表現(xiàn)比較突